照明與信號系統(tǒng)

1、5.1 汽車燈具概述 一、燈具的種類1、照明用的燈具：照明設備主要用于夜晚照明道路，標示車輛寬度，照明車廂內(nèi)部、儀表及夜間檢修等.汽車照明燈是汽車夜間行駛必不可少的照明設備，為了提高汽車的行駛速度確保夜間行車的安全，汽車上裝有多種照明設備。一般水平的現(xiàn)代轎車常配有1525個外部照明燈和約40個內(nèi)部照明燈。汽車照明燈根據(jù)安裝位置和用途不同，一般可分為：外部照明裝置內(nèi)部照明裝置 2、信號及標志用燈具：信號設備主要通過聲、光信號向環(huán)境發(fā)出有關車輛運行狀況或狀態(tài)的信息，保證安全.汽車上除照明燈外，還有用以指示其他車輛或行人的燈光信號標志，這些燈稱為信號燈。信號燈也分為外信號燈和內(nèi)信

2、號燈，外信號燈指轉向指示燈、制動燈、尾燈、示寬燈、倒車燈，內(nèi)信號燈泛指儀表板的指示燈，主要有轉向、機油壓力、充電、制動、關門提示等儀表指示燈。5. 照明燈 一、汽車對前照燈的基本要求： 1.前照燈應保證車前有明亮而均勻的照明，使駕駛員能看清車前100m以內(nèi)路面上的任何障礙物。隨著高速公路的建成，汽車行駛速度的提高，要求汽車前照燈的照明距離也相應的增長，現(xiàn)代有些汽車的前照燈照明距離已達到200250m。2.應具有防止眩目的裝置，確保夜間兩車迎面相遇時，不使對方駕駛員因產(chǎn)生眩目而造成事故。為了滿足第一個要求，根據(jù)光路的可逆性原理，在前照燈的設計和制造上，裝置了反射鏡、配光鏡和燈泡組成的光

3、學系統(tǒng)。為了滿足第二個要求，對前照燈的使用作了必要的規(guī)章制約，同時還對燈泡結構作了合理的設計。 二、汽車前照燈的組成前照燈由以下三部分組成：光源、反光鏡、配光鏡（一）光源： 普通燈泡：燈絲用鎢絲制成，玻璃泡內(nèi)抽出空氣，然后充以86的氬氣和約14的氮氣的混合惰性氣體以減少鎢絲受熱蒸發(fā)，延長其使用壽命，燈絲制成緊密的螺旋狀。燈泡在長期使用后發(fā)黑，表明燈絲的損耗依然存在，因此并不能阻止鎢絲的蒸發(fā)。鹵素燈泡：是在惰性氣體中加入了一定量的鹵族元素（如碘、溴），使得從燈絲上蒸發(fā)出來的氣態(tài)鎢與鹵族元素反應生成了一種揮發(fā)性的鹵化鎢，在擴散到燈絲附近的高溫區(qū)域后又受熱分解，使鎢重新回到燈絲上，如此循環(huán)防止了鎢的

4、蒸發(fā)和燈泡黑化的現(xiàn)象。（二）反射鏡結構：反射鏡的表面形狀呈旋轉拋物面，一般由0.60.8mm的薄鋼板沖壓而成或由玻璃、塑料制成。其內(nèi)表面鍍銀、鋁或鍍鉻，然后拋光處理；目前反射鏡內(nèi)面采用真空鍍鋁的較多。作用：作用：將燈泡的散射（直射）光反射成平行光束，使光度增強幾百倍乃至上千倍，以保證汽車前方150400m范圍內(nèi)足夠的照明。（三）配光鏡結構：又稱散光玻璃,由透光玻璃壓制而成，是多塊特殊棱鏡和透鏡的組合，外型一般為圓形和矩形。作用：將反射鏡反射出的平行光束進行折射，使車前的路面有良好而均勻的照明。 三、前照燈的防眩目措施：采用雙絲燈泡采用帶遮光罩的雙絲燈泡采用非對稱光形 Z型非

5、對稱式配光采用自動變光電路1、前照燈采用雙絲燈泡進行遠近光變光措施 為了防眩目，前照燈的燈泡一般采用雙燈絲結構，一根為遠光燈絲，另一根為近光燈絲。遠光燈絲功率較大，位于反射鏡焦點；近光燈絲功率較小，位于焦點上方或前方。遠光燈絲點亮時，光束照亮較遠的路面；近光燈絲點亮時，光束照亮較近的路面，遠近光的光形見圖57。       1對稱式配光 對稱式配光近光燈絲工作情況如圖58所示，射到反射鏡bab1上的光線由反射鏡反射后傾向路面，而反射到bc和b1c1（bb1為焦點平面）上的部分光線反射后傾向上方，但射向路面

6、的光線占大部分，減輕了迎面來車駕駛員的眩目。 對稱式配光的另一種燈泡結構形式是在近光燈絲下設置配光屏，見圖配光屏遮擋燈絲射向反光鏡下半部的光線，極大地減少了引起對面駕駛員目眩的光線；而射向反射鏡上部的光線反射后傾向路面，滿足了汽車近距離范圍內(nèi)的照明需要。日本、美國等國采用對稱式配光。 2非對稱式配光 非對稱式配光的配光屏安裝時偏轉一定角度，光形中有條明顯的明暗截止線。 四、前照燈的基本電路 電路特點（見圖）1、照明燈由燈光開關控制，燈光開關在0檔關斷；1檔為小燈亮（包括示寬燈、尾燈、儀表、牌照燈等。）2檔為前照燈和小燈同時亮，圖11.2、由于前照燈燈光功

7、率較大，常用燈光繼電器控制。燈光開關的2檔用于繼電器線圈的控制。 3、超車燈信號常用遠光燈的亮滅來表示，發(fā)出此信號不通過燈光開關，屬于短時接通式。五、前照燈控制電路：為保證行車照明的安全與方便，減輕駕駛者的勞動強度而產(chǎn)生的燈光控制系統(tǒng)，包括昏暗自動點亮控制系統(tǒng)、前大燈關閉延時電路、提醒關燈電路、自動點亮系統(tǒng)、前照燈狀態(tài)自動調(diào)整系統(tǒng)等。六、霧燈在雨霧天氣時，能見度較低，為了提高行車安全，汽車裝備有霧燈照明，其穿透性較強。前霧燈用于照亮車輛前方路面，后霧燈用于向后方車輛或行人標示行車位置。打開霧燈開關；電流經(jīng)霧燈繼電器至霧燈接地，霧燈點亮， 5. 轉向燈與危險報警燈 一、轉向燈

8、系統(tǒng)組成： 一般由轉向信號燈、轉向指示燈。轉向開關、閃光器等組成。  二、轉向信號燈一般應具有一定的頻閃。 國標中規(guī)定60120次min，日本轉向閃光燈規(guī)定（85±10）次min，要求信號效果要好，而且亮暗時間比（通電率）在32為佳。  三、轉向信號燈的頻閃由閃光器控制。 閃光器主要有電熱式、電容式和晶體管式三種類型。電熱式閃光器結構簡單，制造成本低，但閃光頻率不夠穩(wěn)定，使用壽命短，已被淘汰。而電容式閃光器閃光頻率穩(wěn)定，晶體管式閃光器具有性能穩(wěn)定、可靠等優(yōu)點，故得到廣泛應用。 1電容式閃光器 （圖518）。 工作原理：當汽車

9、向左轉彎接通轉向燈開關11時，電流便從蓄電池正極電源開關8接線柱B線圈3常閉觸點2接線柱L轉向燈開關 11左轉向信號燈和指示燈10搭鐵蓄電池負極構成回路。此時線圈4、電容器6及電阻7被觸點2短路，而電流通過線圈3產(chǎn)生的電磁吸力大于彈簧片2的作用力，觸點2迅速被打開，轉向燈處于暗的狀態(tài)（轉向燈尚未來得及亮）。觸點2打開后，蓄電池向電容器6充電，其充電電流由蓄電池正極電源開關8接線柱B線圈3線圈4電容器6接線柱 L轉向燈開關 11左轉向信號燈和指示燈10搭鐵蓄電池負極構成回路。由于線圈4電阻較大，充電電流很小，不足以使轉向信號燈亮，故轉向燈仍處于暗的狀態(tài)。同時充電電流通過線圈3、4產(chǎn)生的電磁吸力方

10、向相同，使觸點繼續(xù)打開。隨著電容器兩端電壓的逐漸升高，其充電電流逐漸減小，線圈3、4的電磁吸力減小，使觸點2重新閉合。 觸點2閉合后，轉向燈處于亮的狀態(tài)，由于此時電容器6通過線圈4和觸點2放電，其放電電流通過線圈4產(chǎn)生的磁場方向與線圈3的相反，電磁吸力減小，故觸點仍保持閉合，轉向燈繼續(xù)發(fā)亮。隨著電容器的放電，電容器兩端電壓逐漸下降，其放電電流減小，則線圈3的電磁吸力增強，觸點2重又打開，燈變暗。如此反復，觸點不斷開閉，使轉向燈發(fā)出閃光。滅弧電阻7與觸點2并聯(lián)，用來減小觸點火花。 2晶體管式閃光器 晶體管式閃光器分為有觸點晶體管式和無觸點全晶體管式兩種。 

11、有觸點晶體管式閃光器（圖519） 工作原理：當汽車向左轉彎時，轉向開關S接通左轉向燈，電流便從蓄電池正極熔斷器電阻R0觸點P轉向開關S左轉向燈搭鐵蓄電池負極構成回路，左轉向信號燈和指示燈點亮。同時，R0上的電壓降使三極管VT導通產(chǎn)生集電極電流。集電極電流經(jīng)繼電器線圈K搭鐵，繼電器的線圈K產(chǎn)生電磁吸力使觸點P打開。于是蓄電池向電容C充電，使左轉向燈的燈光變暗。隨著充電時間的延長，充電電流減小，三極管VT的基極電位提高，偏流減小。當基極電位接近發(fā)射極電位時，三極管VT截止，集電極電流消失，觸點P又閉合，轉向燈又被點亮，同時，電容C經(jīng)R2、觸點P、R1放電。 電容C放完電后，三極

12、管VT的基極上又恢復低電平，三極管VT重新導通，集電極電流又經(jīng)繼電器的線圈K產(chǎn)生電磁吸力使觸點P打開，重復上述過程，使轉向燈發(fā)出閃光。其閃光頻率由電容C的充放電時間常數(shù)來決定。（2）無觸點全晶體管式閃光器 （圖520）工作原理如下： 接通轉向燈開關，VT1因正向偏壓而飽和導通，VT2、VT3則截止。由于VT1的發(fā)射極電流很小，故轉向燈較暗。同時，電源通過R1對C充電，使得VT1的基極電位下降，當?shù)陀谄鋵ㄋ枵蚱秒妷簳rVT1截止。VT1截止后，VT2通過R3得到正向偏置電壓而導通，VT3也隨之飽和導通，轉向燈變亮。此時，C經(jīng)R1、R2放電，使VT1仍保持截止，轉向信號燈繼續(xù)發(fā)亮。

13、隨著C放電電流減小，VT1基極電位又逐漸升高，當高于其正向導通電壓時，VT1又導通，VT2、VT3又截止，轉向信號燈又變暗。隨著電容的充放電，VT3不斷地導通、截止，如此循環(huán)，使轉向燈閃爍。 四、轉向信號電路轉向信號電路組成： 由轉向開關、閃光器、轉向信號燈（左、右）、轉向指示燈等組成。用來控制轉向信號燈和指示燈。 轉向信號電路的特點：轉向信號燈電路的接通，是受點火開關和轉向開關控制；轉向燈的閃爍是靠閃光器控制。閃光器串聯(lián)在轉向信號電路中；危險報警信號電路：一般把報警系統(tǒng)歸入轉向信號電路內(nèi).與轉向電路共用一個閃光器。當報警電路接通后，所有的轉向燈同時閃爍,且不受點火開關控制。

14、0;5. 制動信號燈 一、制動信號燈  是與汽車制動系統(tǒng)同步工作的，它通常由制動信號燈開關控制。氣壓制動系統(tǒng)的制動信號通常由安裝在制動系統(tǒng)管路中或制動閥上的制動信號。 燈開關控制；液壓制動系統(tǒng)的制動信號燈一般由與制動踏板直接連動的機械行程開關控制，也可采用安裝在制動回路上的液壓式開關來控制。     1、氣壓式制動信號燈開關  圖5.21為氣壓式制動信號燈開關的結構圖。制動時，制動壓縮空氣推動橡皮膜片上拱，使觸點閉合，接通制動燈電路。  2、液壓式制動信號燈開關  圖522為液壓式制動信號燈開關

15、的結構圖。          當踩下制動踏板時，制動系統(tǒng)中油液壓力增大，膜片2向上拱曲，克服彈簧5的作用力使動觸片4接通接線柱6和7，制動信號燈通電發(fā)亮。松開制動踏板時，油液壓力降低，動觸片在彈簧5的作用下復位，制動信號燈熄滅。 5. 倒車信號裝置 一、倒車信號電路 （見圖524）倒車信號電路其工作原理如下：倒車時，倒車信號開關觸點接通倒車信號燈電路，倒車信號燈亮。與此同時，倒車蜂鳴器利用電容的充電和放電，使線圈L1和L2的磁場時而相加、時而相減，使觸點4時開時閉，

16、從而控制電磁振動式蜂鳴器間歇發(fā)聲，以警告行人和其他車輛的駕駛員注意。   二、倒車蜂鳴器（圖525 ）解放CA1091汽車上使用的電子倒車間歇發(fā)聲控制器，主要是利用多諧振蕩器控制VT3的導通與截止，為蜂鳴器提供斷續(xù)電流并產(chǎn)生間歇發(fā)聲。這類無觸點倒車蜂鳴器電子控制器的應用已日益廣泛。  三、倒車雷達系統(tǒng)倒車雷達系統(tǒng)在倒車時起到輔助報警功能，使安全性大大提高。當駕駛員掛入倒擋后，倒車雷達偵測器進入自我檢測。當自我檢測通過后，就開始檢測汽車后部障礙物，如風神號轎車裝備的倒車雷達系統(tǒng)，在汽車后部50 cm處檢測到物體表面積為 25 cm2以上的障礙物，就會發(fā)出報

17、警聲，以提醒駕駛員注意。 倒車雷達系統(tǒng)組成： 倒車雷達偵測器、控制器、蜂鳴器等組成。  倒車雷達偵測器安裝在車輛后部保險杠上，見圖526。它向汽車后部發(fā)射超聲波，并接收反射回來的超聲波。控制器接收從偵測器傳來的信號，經(jīng)計算判斷障礙物離車尾的距離。如達到報警位置，就傳送信號給蜂鳴器。 倒車雷達系統(tǒng)利用聲納原理工作，見圖527。  發(fā)射的超聲波頻率達到40 kHz。當超聲波遇到障礙物時，會有反射波產(chǎn)生，被傳感器接收后，控制器就會利用發(fā)射波與反射波之間的延遲時間計算出障礙物與雷達發(fā)射器的距離，并據(jù)此采取相應的報警提示。 5. 電喇叭

18、0;一、電喇叭的組成 電喇叭由振動機構和電路斷續(xù)機構兩個部分組成。  二、電喇叭的分類 從外形不同可分為筒形、螺旋形和盆形電喇叭。由于盆形電喇叭具有尺寸小、質量輕、指向性好等特點，因此為現(xiàn)代汽車普遍采用。盆形電喇叭的結構見圖530。其工作原理如下：當按下喇叭按鈕10時，進入喇叭的電流由蓄電池正極線圈2觸點7喇叭按鈕10搭鐵蓄電池負極構成回路。線圈2通電后產(chǎn)生電磁吸力，吸動上鐵心3及銜鐵6下移，使膜片4向下拱曲，銜鐵6下移中將觸點7項開，線圈2電路被切斷，其電磁力消失，上鐵心3、銜鐵6在膜片4彈力的作用下復位，觸點7又閉合。如此反復一通一斷，使膜片及共鳴板連續(xù)振動輻射發(fā)聲。 

19、三、無觸點電喇叭  有觸點電磁振動式電喇叭由于觸點易燒蝕、氧化，影響電喇叭的工作可靠性，故障率高。因此，無觸點電喇叭應運而生，它利用晶體管控制電路來激勵膜片振動產(chǎn)生聲響。無觸點電喇叭主要由多諧振蕩電路和功率放大電路組成，見圖5.31。 工作原理如下：由VT1、 VT2、 VT3和C1、 C1及R1R9組成多諧振蕩電路。當按下喇叭按鈕，電路即通電。由于VT1和VT2的電路參數(shù)總有微小差異，兩個三極管的導通程度不可能完全一致。假設在電路接通瞬間VT1先導通，VT1的集電極電位首先下降，于是，多諧振蕩電路通過C1、C2正反饋電路形成正反饋過程，使VT1迅速飽和導通，而VT2則迅速

20、截止，VT2也截止，電路進入暫時穩(wěn)態(tài)。此時，C1充電使VT2的基極電位升高，當達到VT2的導通電壓時，VT2開始導通，VT2也隨之導通。多諧振蕩電路又形成正反饋過程，使VT2迅速導通，而VT1則迅速截止，電路進入新的暫時穩(wěn)態(tài)。這時，C2的充電又使VT1的基極電位升高，使VT1又導通，電路又產(chǎn)生一個正反饋過程，使VT1迅速飽和導通，而VT2、VT3則迅速截止。如此周而復始，形成振蕩。此振蕩電流信號經(jīng)VT4、VT4的直流放大，控制喇叭線圈電流的通斷，從而使喇叭發(fā)出聲響。 電路中，電容C3是喇叭的電源濾波電容，以防其他電路瞬變電壓的干擾。VD2、R1為多諧振蕩器的穩(wěn)壓電路，使振蕩頻率穩(wěn)定。VD1用作溫度補償，VD3起電源反接保護作用。R6可用于調(diào)節(jié)喇叭的音量。 四、喇叭繼電器 在汽車上常裝有兩